3 高性能VGA結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)
為了達(dá)到要求的增益控制范圍和步長，使用兩個級聯(lián)的VGA。第一個部分的VGA實(shí)現(xiàn)6 dB步長的增益控制，另一個部分實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的O．5 dB步長。因此整個VGA實(shí)現(xiàn)了粗調(diào)和細(xì)調(diào)(見圖2)。

當(dāng)運(yùn)算放大器的增益足夠大時，閉環(huán)VGA的增益等于兩個電阻的比值：Gain=-Rf／Rs，改變電阻可以實(shí)現(xiàn)增益的變化。粗調(diào)的阻值變化很大，改變反饋Rf，會影響粗調(diào)輸出節(jié)點(diǎn)的極點(diǎn)；電阻Rs可變，它對前級將形成變化的負(fù)載效應(yīng)。選擇改變Rs，在前級增加緩沖電路進(jìn)行隔離。
首先進(jìn)行第一級6 dB步長增益的考慮：取Rf=R0，Rs=R1，實(shí)現(xiàn)3 dB的增益，那么Rf不變，Rs=2R1，則實(shí)現(xiàn)9 dB的增益。同理：當(dāng)Rs=4R1，實(shí)現(xiàn)15 dB增益；當(dāng)Rs=8R1，實(shí)現(xiàn)21 dB增益；當(dāng)Rs=16R1，實(shí)現(xiàn)27 dB增益。
為了更好地匹配，對與電阻串聯(lián)的MOS管開關(guān)尺寸按圖3比例設(shè)計(jì)，Rs等于MOS管的導(dǎo)通電阻和多晶硅電阻，MOS導(dǎo)通電阻與W／L成反比。